【技术实现步骤摘要】
甲烷合成催化剂及其制备方法和应用
[0001]本专利技术属于催化
,具体涉及一种浆态床甲烷合成催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]近年来,环境承载力日益减弱,环保压力逐渐增大,天然气作为一种清洁且高效的能源,需求量激增。我国作为煤炭大国,利用煤制天然气技术不仅可以实现煤炭清洁高效利用,同时也可以弥补我国天然气不足的状况。
[0003]煤制天然气技术中最核心的是甲烷合成技术。甲烷化反应属于强放热反应,目前工业上的甲烷化反应多采用多个固定床反应器串联的形式,过程中产生的热量再通过多个换热器将其移除,且为了将反应器入口的气体浓度稀释到适宜的范围,需要增加循环压缩机,工艺比较复杂,控制不好极易导致反应器飞温。这样就对甲烷合成催化剂的耐高温、抗积碳性能提出具有相当高的要求。浆态床反应器作为一种利用导热系数高的惰性液体为介质,将反应热及时扩散使其反应过程接近恒温的系统,可以有效地避免固定床反应器中催化剂高温烧结或积碳等问题。但是,浆态床反应器反应温度较低且又是在惰性液体中进行,固定床的甲烷合成催化剂用于浆态床反应器时,其在浆态床的气液固三相条件下会出现低温活性差、稳定性差等问题,不能很好地用于其中。因此急需开发一种在低温下活性好、稳定性高的浆态床甲烷合成催化剂。
[0004]CN106563455A公开了一种Fe/Co/Ni
‑
Cu基浆态床甲烷化催化剂,其载体采用溶胶凝胶法或者共沉淀法制得,在反应温度200
‑
300℃、反应压力0.1
‑
8 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种浆态床甲烷合成催化剂,其特征在于,所述催化剂包括改性二氧化硅载体和负载在所述改性二氧化硅载体上的活性组分;其中,所述改性二氧化硅载体的比表面积为270
‑
340m2/g,平均孔径为60
‑
130nm,孔容为0.6
‑
1cm3/g。2.根据权利要求1所述的浆态床甲烷合成催化剂,其中,以所述催化剂的总重量为基准,所述改性二氧化硅载体的含量为82
‑
92重量%,以活性组分的氧化物计所述活性组分的含量为8
‑
18重量%;和/或,所述活性组分为镍;和/或,所述改性二氧化硅载体含有活性炭、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、K2O中的至少一种;优选地,以所述改性二氧化硅载体的重量为基准,活性炭含量为2.78
‑
6.25重量%、Al2O3的含量为0.8
‑
1.8重量%、Fe2O3的含量为0.2
‑
0.6重量%、MgO的含量为0.1
‑
0.3重量%、CaO的含量为0.1
‑
0.4重量%、K2O的含量为0.08
‑
0.15重量%,二氧化硅的含量为91.5
‑
94.34重量%。3.根据权利要求1或2所述的浆态床甲烷合成催化剂,其中,所述催化剂的比表面积为180
‑
250m2/g,平均孔径为45
‑
100nm,孔容为0.45
‑
0.9cm3/g。4.一种浆态床甲烷合成催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将载体前驱体与活性炭混合进行球磨,得到改性二氧化硅载体前驱物;(2)将所述改性二氧化硅载体前驱物与粘结剂接触进行捏合,捏合均匀后挤条、第一干燥,得到改性二氧化硅载体;(3)将所述改性二氧化硅载体在含有活性组分前驱体的溶液中进行浸渍处理,然后依次进行第二干燥、焙烧,得到催化剂前体;(4)将催化剂前体砸碎、过筛后进行还原,得到浆态床甲烷合成催化剂;其中,所述载体前驱体为介孔二氧化硅和经过预处理的硅藻土的混合物。5.根据权利要求4所述的制备方法,其中,所述预处理的方法为:将硅藻土经过酸处理后,洗涤、第四干燥;优选地,所述酸处理使用的酸为稀硝酸。6.根据权利要求4或5所述的制备方法,其中,步骤(1)中,所述活性炭的...
【专利技术属性】
技术研发人员:张杰,蔡进,王金利,吴学其,朱艳芳,徐本刚,张觅,
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。